Zooplanktonorganismen sind kleine Tiere, die in der Wassersäule schweben und von den Strömungen im Wasserkörper verdriftet werden, weil sie so klein oder unbeweglich sind, dass sie sich dagegen nicht wehren können. Sie ernähren sich häufig von Phytoplankton (mikroskopischen Algen, die ebenfalls in der Wassersäule schweben), von Bakterien, aber auch von anderen kleineren Zooplanktern. Einige Arten sind kannibalisch und fressen sich im Notfall gegenseitig.
In Naturfreibädern spielt Zooplankton eine wichtige Rolle bei der Wasseraufbereitung, da das Wasser durch die Aufnahme von Phytoplankton und von Bakterien gereinigt wird, wodurch die Sichttiefe sich vergrößert, und die Keimbelastung sinkt (siehe Archiv des Badewesens 03/2010, Seite 163 ff.: „Keimelimination durch Zooplankton“).
Die Erscheinungsformen und Lebensweisen von Zooplanktonorganismen sind sehr vielseitig. Es gibt winzige, einzellige Organismen, beispielsweise Wimpertierchen (Ciliaten), Geißeltierchen (Flagellaten) und Amöbenartige, aber auch größere mehrzellige Tiere – im Süßwasser insbesondere die Wasserflöhe (Cladocera), die Rädertiere (Rotatoria) und die Ruderfußkrebse (Copepoda). Letztere drei Gruppen sind wegen ihrer größeren Filtrationsleistung für die Aufbereitung des Wassers besonders bedeutend und werden im Folgenden genauer beleuchtet.
Portrait eines Rädertierchens
Ein Rädertierchen hat an dem Vorderende ein Räderorgan, das ist ein Wimpernkranz, welcher das Mundfeld umgibt und mit einem wellenförmigen Wimpernschlag oder anderen ausgefeilten Bewegungen feine Partikel zum Schlund befördert, von wo sie weiter in den Kaumagen wandern. Ein Rädertierchen kann auf der Suche nach Nahrung je nach Größe und Art etwa 0,01 bis 16 ml Wasser pro Tag filtrieren. Das Räderorgan dient den Tierchen zusätzlich zur Fortbewegung. Der Körper ist sehr flexibel und bei einigen Arten von einem Panzer umgeben, in den er sich zurückziehen kann, und endet in einem Fuß. Viele Rotatorien besitzen einen oder zwei Augenflecken, um Helligkeit wahrzunehmen.
Im Wasserkörper sind meistens weibliche Tiere anzutreffen, die sich über Jungfernzeugung vermehren. Bei der Jungfernzeugung produzieren die Weibchen Eier, die dasselbe vollständige Erbgut wie das Muttertier enthalten und nicht befruchtet werden. Es schlüpfen also aus den Eiern lauter kleine Klone des Weibchens. Diese Vermehrungsweise ist sehr zeitsparend, sodass sich eine Population innerhalb kürzer Zeit stark vermehren kann. Bei günstigen Wassertemperaturen produzieren die Weibchen alle paar Stunden ein oder mehrere Eier, welche sie häufig im Körper ausbrüten oder mit sich herumtragen. Aus den Eiern schlüpfen innerhalb etwa eines Tages kleine Rotatorien, die bereits in wenigen Stunden oder Tagen wieder fortpflanzungsfähig sind. Die Lebensspanne beträgt in der Regel einige Tage bis wenige Wochen. In unregelmäßigen Abständen- häufig ausgelöst durch große Populationsdichten- wechseln viele Arten zu einer geschlechtlichen Fortpflanzung. Dafür entstehen Weibchen, die Eier mit nur einem einfachen Chromosomensatz produzieren. Aus den unbefruchteten Eiern schlüpfen Männchen, die Spermien in die Haut der Weibchen injizieren und so die Eier befruchten, aus denen dann Dauereier entstehen. Diese Dauereier sinken auf den Gewässergrund ab und können dort ungünstige Lebensbedingungen (Frost und Trockenheit) überdauern, bis bei komfortableren Bedingungen wieder kleine Weibchen schlüpfen. Die Fortpflanzung durch befruchtete Dauereier erhöht auch die genetische Vielfalt einer Population und damit ihre Anpassungsfähigkeit an sich verändernde Umweltbedingungen. Dauereier sind auch ein wichtiges Verbreitungsmittel der Rotatorien, sie können durch Staub, abfließendes Regenwasser, Strömungen oder durch Kot, Federn und Fell von Tieren von einem Gewässer ins andere transportiert werden.
Abbildung 1: Körperbau eines Rädertierchens (© Schema Imke Petersen, KLS Gewässerschutz).
Abbildung 2: Das Rädertier Keratella cochlearis mit einem Ei. In der Mitte des Körpers ist der rote Augenfleck zu sehen. Der Körper ist von einem Panzer eingefasst, der vorne mit mehreren Dornen und hinten mit einem großen Dorn bestückt ist (© Foto KLS Gewässerschutz).
Portrait eines Wasserflohs
Wasserflöhe gehören zu den Krebstieren und weisen einige typische Merkmale auf: sie haben am Kopfende zwei Antennenpaare, besitzen Kiemen und eine besondere Gliederung der Beinchen. Eines der Antennenpaare ist sehr ausgeprägt und dient den Tieren als Schwimmbeinchen zur Fortbewegung. An der Vorderseite des Körpers befinden sich viele kleine Blattbeinchen, die mit einem Wasserstrom Nahrungspartikel zur Mundöffnung befördern. Sie können dabei pro Tag je nach Größe und Art etwa 0,1 bis 66 ml Wasser filtrieren. Einige wenige Arten sind hingegen räuberisch und ernähren sich von Rotatorien und kleinen Krebstieren, die sie ergreifen. Bei starkem Nahrungsmangel können sie auch eigene Jungtiere oder Eier verzehren. Der Körper der Wasserflöhe ist von einer vorne geöffneten Schale (Carapax) umschlossen. Ihre Eier verwahren sie in einem Brutraum an der Rückseite ihres Körpers, geschützt durch den Carapax. Im Brutraum entwickeln sich die Eier, bis kleine Jungtiere schlüpfen und in das freie Wasser entlassen werden. Wenn ein Wasserfloh wächst, häutet er sich mehrmals. Wasserflöhe haben ein Komplexauge, mit dem sie schnelle Bewegungen erfassen können und manchmal noch ein zusätzliches kleines Naupliusauge mit dem sie die Helligkeit und die Richtung des Lichtes wahrnehmen können.
Abbildung 3: Körperbau eines Wasserflohs (© Schema Imke Petersen, KLS Gewässerschutz).
Genau wie die Rädertierchen, greifen Wasserflöhe unter günstigen Lebensbedingungen zur effizienten Jungfernzeugung. Auch hier besteht die Population die meiste Zeit aus Weibchen, die Klone produzieren. Je nach Art kann ein Weibchen bei günstigen Umweltbedingungen alle paar Tage ein bis etwa hundert Eier auf einmal produzieren, die sich nach einigen Tagen zu fortpflanzungsfähigen Nachkommen entwickeln. Die Lebensspanne eines Wasserflohs liegt bei kleineren Arten unter günstigen Bedingungen bei etwa ein bis zwei Wochen und bei größeren Arten bis zu wenigen Monaten. Wenn sich die Umweltbedingungen verschlechtern, entstehen, wie bei den Rotatorien, Männchen und eine geschlechtliche Fortpflanzung führt zur Produktion von Dauereiern, die häufig in einer dickschaligen, widerstandsfähigen Hülle, dem „Ephippium“ (lateinisch für „Sattel“), verpackt werden. Aus diesen Dauereiern schlüpfen bei guten Bedingungen in der Regel wieder Weibchen. In unseren Breitengraden überwintern viele Wasserflöhe in Dauereiern. Auch für Wasserflöhe stellen die Dauereier einen wichtigen Verbreitungsmechanismus dar.
Abbildung 4: Wasserflöhe der Gattung Daphnia mit unterschiedlichen Fortpflanzungsstadien. links: Daphnien-Embryonen im Brutraum, rechts: Daphnie hat Dauereier in einem Ephippium gebildet (© Fotos KLS Gewässerschutz).
Abbildung 5: Lebenszyklus eines Wasserflohs (© Schema Imke Petersen, KLS Gewässerschutz).
Portrait eines Ruderfußkrebses
Ruderfußkrebse sind ebenfalls Krebstiere, sie sind sowohl im Süßwasser als auch im Salzwasser sehr verbreitet. Ruderfußkrebse haben kein Komplexauge, aber ein teilweise sehr deutlich ausgebildetes Naupliusauge, mit dem sie die Richtung des Lichtes und die Helligkeit erfassen können. Das erste Antennenpaar ist sehr ausgeprägt und bildet lange Schwebefortsätze, die auch mit Tast- und Geruchsorganen versehen sind. Bei den Männchen bilden sich diese Antennen zu Greiforganen aus, mit denen sie die Weibchen zur Paarung greifen können. Die Brustbeine dienen der Fortbewegung, aber auch um Nahrung zur Mundöffnung zu transportieren, wo die Nahrung von Mundwerkzeugen gegriffen und zerkleinert werden kann. Viele Ruderfußkrebse ernähren sich durch Filtrieren von Algen, Bakterien und Partikeln, dabei können sie täglich etwa zwischen 0,5 und 130 ml Wasser filtrieren. Einige Arten ernähren sich zusätzlich räuberisch beispielsweise von Rotatorien und Ciliaten. Es wurde auch Kannibalismus beobachtet, bei dem ausgewachsene Tiere die Anzahl der Nauplien-Larven oder Eier stark verringern können.
Abbildung 6: Körperbau eines Ruderfußkrebses (© Schema Imke Petersen, KLS Gewässerschutz).
Ruderfußkrebse vermehren sich, bis auf wenige Ausnahmen, über geschlechtliche Fortpflanzung. Man trifft in der Regel sowohl männliche als auch weibliche Tiere an. Die Entwicklung eines Ruderfußkrebses beginnt mit einem Ei, aus dem eine Naupliuslarve schlüpft. Dies ist ein Larvenstadium, das typisch ist für Krebstiere. Die Naupliuslarven häuten sich mehrmals während sie wachsen und entwickeln sich zu Copepodiden, so nennt man das nächste Larvenstadium, das den erwachsenen Tieren schon relativ ähnlich sieht. Nach mehrmaligen Häutungen bilden sich die adulten Männchen und Weibchen heraus. Die Entwicklung vom Ei zu einem erwachsenen Tier dauert eine bis mehrere Wochen. Für die Befruchtung heftet das Männchen eine Samentasche an das Weibchen an, aus welcher die Eier befruchtet werden. Das Weibchen bildet nach der Befruchtung der Eier Eipakete, welche es mit sich herumträgt. Ein Weibchen produziert etwa sechs bis zehn Gelege während ihres Lebens. Auch einige Arten der Ruderfußkrebse können Dauereier produzieren, die teilweise einige Jahre der Trockenheit überdauern können. Der Lebenszyklus der Ruderfußkrebse kann sehr unterschiedlich verlaufen. Viele Arten in temperaten Zonen überwintern als Dauereier, schlüpfen jedes Frühjahr, entwickeln sich über den Sommer und sterben im Herbst. Andere Arten überwintern in einem Ruhestadium als juvenile oder adulte Tiere. Viele Arten leben nur für ein oder wenige Monate, einige Arten können durch Ruhestadien bis zu drei Jahre alt werden.
Abbildung 7: Unterschiedliche Entwicklungsstadien eines Ruderfußkrebses: a) Nauplius-Larve, b) Copepodid Stadium c) erwachsenes Weibchen mit einem Eipaket d) erwachsenes Männchen mit eingeklappten Antennen, die zu einem Greiforgan umgebildet sind (© Foto KLS Gewässerschutz).
In Naturfreibädern können Zooplankter in verschiedenen Bereichen beobachtet werden, beispielsweise im Nassfilter, zwischen Fadenalgen an den Beckenwänden oder manchmal in großen Schwärmen im Freiwasser.
Abbildung 8: Riesige Zooplankton-Wolke im Schwimmerbecken eines Naturfreibades (© Foto KLS Gewässerschutz).
Durch die große Bedeutung der Zooplankton-Gemeinschaft zur Regulation der Phytoplanktondichte und damit positiven Beeinflussung der Sichttiefe in einem Naturfreibad sowie durch ihre in situ-Entkeimung (Filtration pathogener Keime direkt am Badegast), sind sie ein wichtiger Parameter beim gewässerökologischen Monitoring eines Naturfreibades, der regelmäßig untersucht werden muss.
[Imke Petersen, KLS]
Den Artikel finden Sie in unserer NaturbadInfo Ausgabe 2026